DE1137049B

DE1137049B - Process for the production of non-caking and non-dusting fertilizers

Info

Publication number: DE1137049B
Application number: DESCH28425A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans-Werner V Thaden; Dr Gerhard Meyer
Original assignee: Scholven Chemie AG
Current assignee: Scholven Chemie AG
Priority date: 1960-09-01
Filing date: 1960-09-01
Publication date: 1962-09-27

Description

Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackenden und nicht staubenden Düngemitteln Viele synthetisch hergestellte Düngemittel haben die unangenehme Eigenschaft, beim Lagern Feuchtigkeit aufzunehmen und zusammenzubacken. Es ist heute allgemein üblich, die Düngemittel in granulierter Form herzustellen. Die Granulate neigen wegen der Verringerung der Oberfläche und der geringeren gegenseitigen Berührungsfläche weniger zum Zusammenbacken. Zur Verbesserung dieser Wirkung werden die gekörnten oder granulierten Düngemittel weiterhin mit feinteiligen, mineralischen Stoffen, wie z. B. Method of making non-caking and non-dusting Fertilizers Many synthetically produced fertilizers have the unpleasant property of Absorbing moisture and caking during storage. It is common today customary to produce the fertilizers in granulated form. The granules tend because of the reduction in surface area and the smaller mutual contact area less for caking. To improve this effect, the granulated or granulated fertilizers with fine, mineral substances, such as B.

Kieselgur, Kalksteinmehr usw., gepudert. Jedes einzelne Korn wird dabei mit einer Puderschicht umgeben. Hierdurch wird einmal der Zutritt von Feuchtigkeit zu den Düngemittelkomponenten erschwert, zum anderen werden die Löse- und Kristallisationsvorgänge an den Berührungsflächen der einzelnen Körner eingeengt. Da das Zusammenbacken der Düngemittel im wesentlichen auf solchen Löse und Kristallisationsvorgängen im Korn beruht, wird hierdurch das Zusammenbacken weitgehend verhindert.Kieselguhr, limestone more, etc., powdered. Every single grain will surrounded with a layer of powder. This prevents moisture from entering to the fertilizer components, on the other hand the dissolution and crystallization processes constricted at the contact surfaces of the individual grains. Since the caking of the Fertilizers are essentially based on such dissolution and crystallization processes in the grain This largely prevents caking.

Zwar wäre es möglich, durch noch größere Feinheit des Puderstoffes dessen Haftfähigkeit zu erhöhen und damit dichtere Umhüllungen der Granulate zu erhalten, jedoch scheidet die Verwendung solcher feinstgemahlenen Puderstoffe aus wirtschaftlichen Gründen aus.It would be possible through even greater fineness of the powder material to increase its adhesiveness and thus denser encapsulation of the granules received, but the use of such finely ground powders is ruled out economic reasons.

Um die Wirksamkeit und Haftfähigkeit der zugesetzten Puderstoffe zu erhöhen, wurden eine Reihe von Vorschlägen gemacht, die darauf beruhen, die Haftfähigkeit insbesondere durch organische Stoffe mit hydrophoben Eigenschaften zu erhöhen und damit gleichzeitig auch eine Wasseraufnahme durch das Düngemittelkorn zu erschweren. Weiterhin wurde vorgeschlagen, durch Zusätze, die auf der Kornoberfläche des Düngemittels Reaktionen bewirken, vernetzte, festhaftende Puderschichten herzustellen, beispielsweise durch Zugabe von dampfförmigen, wasserfreien Säuren bzw. Verbindungen, die durch Hydrolyse zersetzbar sind. Ebenso ist es bekannt, daß zur Vermeidung von Kristallisationsvorgängen, die beim Zusammenbacken des Düngemittels eine entscheidende Rolle spielen, hygroskopische Substanzen zugegeben werden. Für Phosphatdüngemittel mit mehreren Nährstoffen, wie z. B. Dicalciumphosphat, ist jedoch zu befürchten, daß der pflanzenverfügbare P.,z05-Anbeil bei längerer Lagerung durch Hydrolyse reduziert wird. About the effectiveness and adhesion of the added powder To increase the adhesion, a number of proposals have been made based on the adhesiveness especially through organic substances with hydrophobic properties and At the same time, this also makes it more difficult for the fertilizer grain to absorb water. Furthermore, it has been suggested by additives that are on the grain surface of the fertilizer Cause reactions to produce crosslinked, firmly adhering powder layers, for example by adding vaporous, anhydrous acids or compounds that through Hydrolysis are decomposable. It is also known that to avoid crystallization processes, which play a decisive role in the caking of the fertilizer, hygroscopic Substances are added. For multi-nutrient phosphate fertilizers, such as z. B. dicalcium phosphate, however, it is to be feared that the plant-available P., z05-Anbeil is reduced by hydrolysis during prolonged storage.

Die Erfindung befaßt sich mit der Verwendung eines aus Verbindungen mit alkylierten Benzolkernen bestehenden Sprühstoffes, der in Verbindung mit der herkömmlichen Puderung dem Düngemittelkorn einen verbesserten Schutz gibt. The invention is concerned with the use of one of compounds with alkylated benzene nuclei existing spray, which in connection with the conventional powdering gives the fertilizer grain improved protection.

Bei der Herstellung von Polyolefinen unter Verwendung von Ziegler-Katalysatoren wird zur Entfernung von Katalysatorresten das erhaltene hochmolekulare Polymerisat mit aromatischen Lösungsmitteln gewaschen. Bei der destillativen Aufarbeitung dieser Lösungsmittel fällt unter anderem eine Bodenfraktion an, die nach dem Erkalten einen wachsartigen Charakter aufweist. Die Analyse dieses Stoffgemisches ergab, daß es sich hier um Verbindungen mit ein- oder mehrfach, in der Hauptsache mit ein-und zweifach alkylierten Benzolkernen handelt, deren lineare Seitenketten aus 20 bis 60 C-Atomen bestehen. In the production of polyolefins using Ziegler catalysts the high molecular weight polymer obtained is used to remove catalyst residues washed with aromatic solvents. When working up this by distillation Solvent accumulates, among other things, a soil fraction, which one after cooling exhibits waxy character. The analysis of this mixture of substances showed that it These are connections with one or more times, mainly with one and doubly alkylated benzene nuclei, the linear side chains of which consist of 20 to There are 60 carbon atoms.

Bei der Suche nach einem Verwendungszweck für diese Stoffe, die normalerweise in der Natur nicht oder nur in sehr geringem Umfang vorkommen, wurde gefunden, daß sie sich als Besprühungsmittel für ammonnitrathaltige Düngemittel aus folgenden Gründen besonders gut eignen: 1. Sie bewirken, bereits in geringer Konzentration angewandt, eine überraschend gute Haftfähigkeit des Puderstoffes auf den Granulaten der ammonnitrathaltigen Düngemittel. When looking for a use for these substances that normally do not occur in nature or occur only to a very small extent, it has been found that they are used as a spray for fertilizers containing ammonium nitrate from the following Reasons are particularly suitable: 1. They have an effect, even in low concentration applied, a surprisingly good adhesion of the powder on the granules of fertilizers containing ammonium nitrate.

2. Infolge der guten Haftfähigkeit des Puderstoffes an den Granulaten kann die benötigte Puderstoffmenge herabgesetzt werden, ohne die Lagerbeständigkeit zu beeinträchtigen. 2. Due to the good adhesion of the powder to the granules the required amount of powder can be reduced without affecting the shelf life to affect.

3. Durch den verminderten Puderstoffbedarf wird die Konzentration der Nährstoffe im Düngemittel erhöht. 3. The reduced powder requirement increases the concentration the nutrients in the fertilizer increased.

4. Bei optimaler Zugabe von Puderstoff wird dieser restlos durch das Sprühmittel an das Granulat gebunden und auch bei langer Lagerung Staubbildung durch vom Granulat abfallenden oder abgeriebenen Puderstoff unterbunden. 4. If the powder is optimally added, it is completely through the spray is bound to the granulate and dust is formed even after long periods of storage prevented by powder material falling off or rubbed off from the granulate.

In der Patentliteratur sind bereits eine Reihe von ähnlichen Vorschlägen gemacht worden, jedoch beziehen sich diese meist auf Sprühmittel, die die erforderlichen Bedingungen an ein solches nur teilweise erfüllen. A number of similar proposals have already been made in the patent literature have been made, however, these mostly relate to sprays that do the necessary Only partially meet the conditions for such a system.

So schlägt beispielsweise die USA.-Patentschrift 2399 987 vor, das Düngemittel in heißem Zustand mit einer Mischung von Paraffinen, Vaseline und Kiefernharz in verschiedenen Mischungsverhältnissen zu behandeln und anschließend mit Puderstoff zu versetzen. Die anzuwendende Konzentration des Besprühungsmittels wird, bezogen auf das Düngemittel, mit 0,5 bis 4,00/o angegeben. For example, U.S. Patent 2,399,987 suggests that Hot fertilizer with a mixture of paraffins, petroleum jelly and pine resin to be treated in different mixing ratios and then with powder to move. The concentration of the spray agent to be used is related on the fertilizer, given as 0.5 to 4.00 / o.

Demgegenüber arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Konzentration des Zusatzmittels, bezogen auf das Düngemittel, von maximal 0,20/o. Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der geringen Zugabe, denn die wesentlich größere Menge von etwa 0,5 bis 40/o Zusatzmittel nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift führt zu einer Herabsetzung der Nährstoffkonzentration im Düngemittel. Außerdem besteht in der Zusammensetzung des Zusatzmittels ein Unterschied. Das Zusatzmittel besteht aus einem speziellen Gemisch von Paraffin, Vaseline und Kiefernharz. In contrast, the method according to the invention works with one concentration of the additive, based on the fertilizer, of a maximum of 0.20 / o. the big advantage of the method according to the invention lies in the small addition, because the essential larger amount of about 0.5 to 40 / o additive according to the method of the United States patent leads to a reduction in the concentration of nutrients in the fertilizer. aside from that there is a difference in the composition of the additive. The additive consists of a special mixture of paraffin, petroleum jelly and pine resin.

Nach dem Verfahren der britischen Patentschrift 583 388 wird das Düngemittel mit 0,3 bis 20/o (bezogen auf das Düngemittel) hydrophoben organischen Stoffen (z. B. Mineralölen) behandelt und mit einem calcinieirten Gips gepudert. Dieser Gips wird weiterhin mit besonderen Zusätzen wie z. B. mit verschiedenen Sulfaten und Doppelsulfaten versehen. Im weiteren werden die Kohlenwasserstoffe mit organischen Lösungsmitteln, z. B. Tetrachlorkohlenstoff, versetzt, und diese Lösung wird zur Behandlung des Düngemittels verwendet. Der Unterschied gegenüber dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, daß auch in diesem bekannten Verfahren die verwendeten Mengen an Zusatzmitteln wesentlich höher liegen und daß teilweise noch ein Lösungsmittel zugesetzt wird. Following the procedure of British Patent Specification 583 388, the Fertilizers with 0.3 to 20 / o (based on the fertilizer) hydrophobic organic Treated substances (e.g. mineral oils) and powdered with a calcined plaster of paris. This plaster is still with special additives such. B. with various sulfates and double sulfates. In the further the hydrocarbons with organic Solvents, e.g. B. carbon tetrachloride, added, and this solution is to Treatment of the fertilizer used. The difference compared to the invention The method consists in that also in this known method the used Amounts of additives are much higher and that sometimes a solvent is added.

Weiterhin besteht ein wesentlicher Unterschied darin, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren ein in der Düngemittelindustrie allgemein verwendeter Puderstoff, z. B. Kieselgur, bei dem bekannten Verfahren ein calcinierter Gips, mit verschiedenen speziellen Zusätzen benutzt wird. Unter diesen Umständen läßt sich nicht einmal sagen, ob die Verbesserungen nach diesem Verfahren dem Zusatzmittel oder dem Puderstoff zuzuschreiben sind. Furthermore, there is an essential difference that in the invention Process a powder material commonly used in the fertilizer industry, e.g. B. Diatomaceous earth, in the known process a calcined gypsum, with various special additives are used. Under these circumstances it cannot even be say whether the improvements after this procedure are the additive or the powder are attributable.

Nach dem Verfahren der französischen Patentschrift 1 016367 wird ein reiner Kohlenwasserstoff, wie z. B. Paraffin und Stearin, also keine alkylierten Aromaten, als Zusatzmittel verwendet; die angewandte Menge (bezogen auf das Düngemittel) liegt in der Größenordnung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie aus dem Beispiel 2 dieser Patentschrift hervorgeht. Der Unterschied zum erfindungsgemäßen Verfahren liegt auch darin, daß der als Puderstoff benutzte Kalk zunächst mit dem Kohlenwasserstoff behandelt und anschließend das Düngemittel mit diesem vorbehandelten Kalk gepudert wird; während erfindungsgemäß in jedem Fall das Düngemittel vor, während oder nach der Puderung mit dem Zusatzmittel behandelt wird. According to the method of French patent 1 016367 a pure hydrocarbon, such as. B. paraffin and stearin, so no alkylated Aromatics, used as additives; the amount applied (based on the fertilizer) lies in the Order of magnitude of the method according to the invention, as from the example 2 of this patent specification. The difference to the method according to the invention is also due to the fact that the lime used as a powder is initially mixed with the hydrocarbon treated and then powdered the fertilizer with this pretreated lime will; while according to the invention in each case the fertilizer before, during or after the powdering is treated with the additive.

Das gleiche trifft auch für das Verfahren der französischen Patentschrift 734 728 zu. The same applies to the method of the French patent specification 734 728 to.

In der österreichischen Patentschrift 168 833 wird zur Verbesserung der Lagereigenschaften des Düngemittels Suifitablauge vor oder während der Puderung in einer Menge von etwa 10/o des Düngemittels vorgeschlagen. In der Sulfitablauge handelt es sich in erster Linie um Ligninstoffe, während es sich beim erfindungsgemäßen Verfahren um spezielle Kohlenwasserstoffe handelt, die zudem noch in geringerer Konzentration angewandt werden. In the Austrian patent specification 168 833 is to improve the storage properties of the fertilizer suifitablauge before or during powdering Suggested in an amount of about 10 / o of the fertilizer. In the sulphite liquor it is primarily a matter of lignin substances, while it is in the case of the invention Process is about special hydrocarbons, which are also even less Concentration can be applied.

Die USA.-Patentschrift 2 118 438 beschreibt auf Seite 3, linke Spalte, Zeilen 31 bis 47, die Behandlung des Granulates mit durch Erhitzen verflüssigter Vaseline, die in einer Menge von etwa 0,5 Gewichtsprozent eingedüst wird. Auch andere hochviskose Öle, wie z. B. schwere Getriebeöle, können angewendet werden. U.S. Patent 2,118,438 describes on page 3, left column, Lines 31 to 47, the treatment of the granules with liquefied by heating Vaseline, which is injected in an amount of about 0.5 percent by weight. Others too highly viscous oils, such as B. heavy gear oils can be used.

Der gewichtsmäßige Anteil des Besprühungsmittels mit 0,5 o/o liegt hier wesentlich höher als bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. Außerdem handelt es sich bei den vorgeschlagenen Besprühungsmitteln um allgemein bekannte und leicht zugängliche Öle anderer Konstitution. The proportion by weight of the spray agent is 0.5 o / o here much higher than in the process of the present invention. aside from that the proposed spraying agents are generally known and easily accessible oils of other constitution.

Die Vorteile bei der Verwendung dieser erfindungsgemäß verwendeten alkylierten, aromatischen Kohlenwasserstoffe mit ein oder zwei Seitenketten, die zwischen 20 und 60C-Atome aufweisen, als Besprühungsmittel für ammonnitrathaltige Düngemittel wurden durch Velrgleichsversuche, deren Ergebnisse nachstehend wiedergegeben werden, überprüft. The advantages of using these used according to the invention alkylated, aromatic hydrocarbons with one or two side chains, the have between 20 and 60C atoms, as a spray for ammonium nitrate Fertilizers were tested by comparative experiments, the results of which are given below are checked.

Versuche über die Backneigung und Haftfähigkeit von Puderstoffen auf ammonnitrathaltigen Düngemitteln bei Verwendung verschiedenartiger Besprühungsmittel Bei diesen Versuchen wurden jeweils 5 g Kieselgur als Puderstoff für 1000 g NPK-Düngemittel eingesetzt. Die Behandlung mit den verschiedenen Kohlenwasserstoffen wurde so durchgeführt, daß das Düngemittel in einer kleinen Trommel jeweils mit dem Kohlenwasserstoff besprüht und gleichzeitig mit der Kieselgur gepudert wurde. Angewandte Menge Backneigung Nicht haftender Staubanteil Besprühungsmittel zu h tt I (bezogen (bezogen auf Backneigung (bezogen auf Staubanteil auf ungsml e auf Düngemittelmenge) des nur gepuderten bei nur gepudertem O/o Düngemittels) Düngemittel) 1. Erfindungsgemäßer Kohlen- wasserstoff . 0,20 45 50 2. Paraffin (Erstarrungspunkt 360 C) .. 0,20 85 65 3. Schmieröl . . 0,20 90 80 4. Ohne Kohlenwasserstoff . ~ 100 100 In den nachfolgenden Beispielen sind die Vorteile, die sich aus der Verwendung des erfindungsgemäßen Sprühmittels ergeben, mit der bisher üblichen Puderung ohne Verwendung von Sprühmittel verglichen.Experiments on the tendency to bake and the adhesion of powders to fertilizers containing ammonia when using different types of spraying agents. In these experiments, 5 g of diatomaceous earth were used as powder for 1000 g of NPK fertilizers. The treatment with the various hydrocarbons was carried out in such a way that the fertilizer was sprayed with the hydrocarbon in a small drum and at the same time powdered with the kieselguhr. Applied amount Baking tendency Non-sticking dust content Spraying agent for h tt I (based on (based on baking tendency (based on dust content on ungsml e on the amount of fertilizer) of the powdered only with powdered only O / o fertilizer) fertilizer) 1. According to the invention, carbon hydrogen. 0.20 45 50 2. Paraffin (Freezing point 360 C) .. 0.20 85 65 3. Lubricating oil. . 0.20 90 80 4. Without hydrocarbon. ~ 100 100 In the following examples, the advantages resulting from the use of the spray according to the invention are compared with the conventional powdering without the use of spray.

Beispiel 1 1000 g NPK-Düngemittel wurden mit 2 g eines alkylierten, aromatischen Kohlenwasserstoffes besprüht und mit 5 g Kieselgur gepudert. Example 1 1000 g of NPK fertilizers were mixed with 2 g of an alkylated, sprayed with aromatic hydrocarbons and powdered with 5 g of kieselguhr.

Zum Vergleich ist die gleiche nicht bespühte Menge Düngemittel mit 5 g Kieselgur gepudert worden. Der nicht haftende Staubanteil war bei der nicht besprühten Probe doppelt so groß wie bei der vor der Puderung behandelten. For comparison, the same amount of fertilizer not sprayed is included 5 g of diatomaceous earth have been powdered. The non-sticking dust portion was not with the The size of the sprayed sample is twice as large as that of the sample treated before powdering.

Die Backfestigkeit zeigte folgende Vergleichswerte: Nur gepudert . ..... 100 O/o Besprüht und gepudert 45 O/o Beispiel 2 2 t NPK-Düngemittel wurden mit 3 kg eines alkylierten, aromatischen Kohlenwasserstoffes besprüht und mit 20 kg Kieselgur gepudert. The baking firmness showed the following comparative values: Powdered only . ..... 100 O / o sprayed and powdered 45 O / o Example 2 2 t NPK fertilizers were used sprayed with 3 kg of an alkylated, aromatic hydrocarbon and with 20 kg of kieselguhr powdered.

Der nicht haftende Anteil des Puderstoffes betrug beim unbesprühten, gepuderten Düngemittel etwa das 3fache des nicht haftenden Staubanteils beim besprühten, gepuderten Düngemittel. The non-sticking portion of the powder was in the non-sprayed, powdered fertilizer about 3 times the non-sticking dust content of the sprayed, powdered fertilizers.

Die Backfestigkeit zeigte folgende Vergleichswerte: Nur gepudert ....... 100 0/o Besprüht und gepudert 51 ovo Nach 10monatiger Lagerung eines Stapels von je 6 Sack dieses Düngemittels in einer Klimakammer (250 C und 75 ovo relative Luftfeuchtigkeit) zeigte sich unter den gleichen Bedingungen jeweils im zweituntersten Sack folgendes: Nur gepudert . ..... schwach verbacken Besprüht und gepudert frei fließend Beispiel 3 3 t NPK-Düngemittel wurden mit 3 kg eines alkylierten, aromatischen Kohlenwasserstoffes besprüht und mit 15 kg Kieselgur gepudert. The baking firmness showed the following comparative values: Powdered only ....... 100 0 / o Sprayed and powdered 51 ovo After 10 months of storage in a stack of 6 sacks of this fertilizer each in a climatic chamber (250 C and 75 ovo relative Humidity) was shown under the same conditions in the second lowest Sack the following: Powdered only. ..... weakly caked Sprayed and powdered free flowing Example 3 3 t NPK fertilizers were mixed with 3 kg of an alkylated, aromatic Sprayed hydrocarbons and powdered with 15 kg of diatomite.

Zum Vergleich ist die gleiche nicht besprühte Menge Düngemittel mit 15 kg Kieselgur gepudert worden. For comparison, the same amount of fertilizer not sprayed is included 15 kg of diatomaceous earth have been powdered.

Der nicht haftende Kieseiguranteil betrug beim unbesprühten, gepuderten Düngemittel etwa das 6fache des nicht haftenden Staubanteils beim besprühten und gepuderten Düngemittel. The non-adhering gravel portion was in the case of the non-sprayed, powdered one Fertilizers about 6 times the non-sticking dust content when sprayed and powdered fertilizers.

Claims

A percentage comparison of the baking firmness resulted in the following values: Powdered only 100 O / o Sprayed and powdered 64 ovo After 10 months of storage showed The following result is obtained under the same conditions as in Example 2: Powdered only ......... moderately caked Sprayed and powdered free flowing PATENT CLAIM: Process for the production of non-caking, non-dusty fertilizers Spraying the granulated or granulated fertilizers with small amounts of hydrocarbons and subsequent treatment with powder materials, characterized in that the fertilizers with alkylated, aromatic hydrocarbons containing one or more aliphatic Side chains, preferably with 20 to 60 carbon atoms, have, in amounts sprayed at a maximum of about 0.2% and before, after or at the same time with powder be treated.

Publications considered: Austrian patent specification No. 168 833; French Patent Nos. 734728, 1016367; British patent specification No. 583,388; U.S. Patents Nos. 2,438, 2,399,987.